Wie Kühltürme funktionieren

2022-03-10

Der Kühlwasserturm ist ein umfassendes Produkt, das verschiedene Disziplinen wie Aerodynamik, Thermodynamik, Fluidik, Chemie, Biochemie, Materialwissenschaften, statische/dynamische Strukturmechanik und Verfahrenstechnik integriert. Dabei handelt es sich um ein Gerät, das den Kontakt von Wasser und Luft zur Kühlung von Wasser nutzt. Kühltürme werden in den unterschiedlichsten Anwendungen und Ausführungen eingesetzt. Darunter gibt es hauptsächlich zwei Arten von Gegenstrom-Kühlwassertürmen und Querstrom-Kühlwassertürmen in der zentralen Klimaanlage. Die beiden Arten von Wassertürmen unterscheiden sich hauptsächlich in der Richtung des Wasser- und Luftstroms.
Das Wasser im Gegenstrom-Kühlwasserturm gelangt von oben nach unten in die Wasserfüllung, die Luft wird von unten nach oben angesaugt und beide strömen in entgegengesetzte Richtungen. Das tatsächliche Erscheinungsbild ist in der Abbildung dargestellt. Es zeichnet sich dadurch aus, dass das Wasserverteilungssystem nicht leicht zu blockieren ist, die Wasserfüllung sauber gehalten werden kann und nicht leicht altert, der Feuchtigkeitsrückfluss gering ist, die Frostschutzmaßnahmen bequem einzustellen sind, die Installation einfach ist und Der Lärm ist gering.
Das Wasser im Querstrom-Kühlwasserturm gelangt von oben nach unten in die Wasserfüllung, und die Luft strömt horizontal von der Außenseite des Turms zur Innenseite des Turms, und die beiden Strömungsrichtungen sind vertikal und orthogonal. Diese Art von Wasserturm benötigt im Allgemeinen mehr Füllstoffe zur Wärmeableitung, die wassersprühenden Füllstoffe altern leicht, die Wasserverteilungslöcher können leicht verstopft werden, die Vereisungsschutzleistung ist schlecht und der Feuchtigkeitsrückfluss ist groß; Aber es hat eine gute Energiesparwirkung, einen niedrigen Wasserdruck, einen geringen Windwiderstand und kein Tropfgeräusch. Es kann in Wohngebieten mit strengen Lärmschutzanforderungen installiert werden und die Wartung des Wasserfüll- und Wasserverteilungssystems ist bequem.
Entsprechend den unterschiedlichen Klassifizierungsmethoden gibt es viele Arten von Kühlwassertürmen. Je nach Belüftungsmethode kann es beispielsweise in Kühlwassertürme mit natürlicher Belüftung, Kühlwassertürme mit mechanischer Belüftung und Kühlwassertürme mit gemischter Belüftung unterteilt werden. Je nach Art des Luftkontakts in Wassergebieten kann es in Nasskühltürme unterteilt werden. Kühlwasserturm, Trockenkühlwasserturm und Trocken- und Nasskühlwasserturm; Je nach Anwendungsbereich kann es in einen industriellen Kühlwasserturm und einen zentralen Kühlwasserturm für Klimaanlagen unterteilt werden. Je nach Geräuschpegel kann er in einen gewöhnlichen Kühlwasserturm, einen geräuscharmen Kühlwasserturm, einen ultrageräuscharmen Kühlwasserturm, einen ultraleisen Kühlwasserturm und einen ultraleisen Kühlwasserturm unterteilt werden. Je nach Form kann es in einen runden Kühlwasserturm und einen quadratischen Kühlwasserturm unterteilt werden. Es kann auch in Strahlkühlwassertürme, lüfterlose Kühlwassertürme usw. unterteilt werden.
1. Die Struktur des Kühlwasserturms
Der innere Aufbau des Kühlwasserturms ist grundsätzlich gleich. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Einführung in den Gegenstrom-Kühlwasserturm als Beispiel. Die folgende Abbildung zeigt den inneren Aufbau eines typischen Gegenstrom-Kühlwasserturms. Es ist ersichtlich, dass es hauptsächlich aus einem Lüftermotor, einem Reduzierstück, einem Lüfter, einem Wasserverteiler, einem Wasserverteilungsrohr, einem Wassersprühfüller, einem Wassereinlassrohr, einem Wasserauslassrohr und einem Lufteinlassfenster besteht. , Kühlturmchassis, Wassersammler, Oberschale, Mittelschale und Turmfüße usw.
Der Lüftermotor im Kühlwasserturm dient hauptsächlich dazu, den Lüfter anzutreiben, damit der Wind in den Kühlwasserturm gelangen kann. Der Wasserverteiler und das Wasserverteilungsrohr bilden ein Sprinklersystem im Kühlwasserturm, das Wasser gleichmäßig in den Sprinklerfüller streuen kann. Der wassersprühende Füllstoff kann dazu führen, dass das Wasser im Inneren einen hydrophilen Film bildet, der für den Wärmeaustausch mit dem Wind und die Kühlung des Wassers geeignet ist.
Der innere Aufbau des Gegenstrom-Kühlwasserturms entspricht grundsätzlich dem des Querstrom-Kühlwasserturms. Der Unterschied besteht darin, dass die Position des Lufteinlassfensters unterschiedlich ist, wodurch die Kontaktfläche zwischen Luft und Wasser unterschiedlich ist.
2. Funktionsprinzip des Kühlwasserturms
In der zentralen Klimaanlage wird der Kühlwasserturm hauptsächlich zum Kühlen des Wassers verwendet, und das gekühlte Wasser wird über die Verbindungsleitung zum Kondensator geleitet, um den Kondensator zu kühlen. Nach dem Wärmeaustausch zwischen Wasser und Kondensator steigt die Wassertemperatur und fließt aus dem Auslass des Kondensators. Nachdem die Kühlwasserpumpe es umgewälzt hat, wird es zur Kühlung erneut zum Kühlwasserturm geleitet, und der Kühlwasserturm leitet das gekühlte Wasser zum Kondensator. Es wird erneut ein Wärmeaustausch durchgeführt, um ein vollständiges Kühlwasserkreislaufsystem zu bilden.

Wenn die trockene Luft vom Ventilator gepumpt wird, gelangt sie durch das Lufteinlassfenster in den Kühlwasserturm und die Hochtemperaturmoleküle mit hohem Dampfdruck strömen zur Luft mit niedrigem Druck. in die Wasserleitung geben und in die Wasserfüllung sprühen. Wenn die Luft in Kontakt kommt, führen Luft und Wasser eine direkte Wärmeübertragung durch, um Wasserdampf zu bilden. Es besteht ein Druckunterschied zwischen dem Wasserdampf und der neu eintretenden Luft. Unter Einwirkung des Drucks erfolgt die Verdunstung, so dass eine Verdunstung und Wärmeableitung erreicht wird und die Wärme im Wasser abgeführt werden kann. , um den Zweck der Kühlung zu erreichen.

Die in den Kühlwasserturm eintretende Luft ist trockene Luft mit geringer Luftfeuchtigkeit, und es besteht ein erheblicher Unterschied in der Konzentration der Wassermoleküle und dem kinetischen Energiedruck zwischen Wasser und Luft. Wenn der Ventilator im Kühlwasserturm läuft, verdampfen die Wassermoleküle unter der Wirkung des statischen Drucks im Turm kontinuierlich in die Luft, um Wasserdampfmoleküle zu bilden, und die durchschnittliche kinetische Energie der verbleibenden Wassermoleküle nimmt ab. Dadurch wird die Temperatur des zirkulierenden Wassers gesenkt. Aus dieser Analyse geht hervor, dass die Verdunstungskühlung nichts damit zu tun hat, ob die Temperatur der Luft niedriger oder höher als die Temperatur des zirkulierenden Wassers ist. Solange ständig Luft in den Kühlwasserturm gelangt und das zirkulierende Wasser verdunstet, kann die Wassertemperatur gesenkt werden. Die Verdunstung des zirkulierenden Wassers in die Luft ist jedoch nicht endlos. Nur wenn die mit Wasser in Kontakt stehende Luft nicht gesättigt ist, verdunsten die Wassermoleküle weiterhin in die Luft. Wenn die Wassermoleküle in der Luft jedoch gesättigt sind, erfolgt die Verdunstung der Wassermoleküle nicht erneut, sondern in einem Zustand des dynamischen Gleichgewichts. Wenn die Anzahl der verdampften Wassermoleküle gleich der Anzahl der aus der Luft ins Wasser zurückgeführten Wassermoleküle ist, bleibt die Wassertemperatur konstant. Daher wurde festgestellt, dass die Verdunstung umso leichter vonstatten geht und die Wassertemperatur umso leichter gesenkt wird, je trockener die mit dem Wasser in Kontakt stehende Luft ist.





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